一种声波谐振器及其制造方法技术

本申请提供了一种声波谐振器及其制造方法，通过使用SiO2‑

【技术实现步骤摘要】
一种声波谐振器及其制造方法


[0001]本申请涉及高频声波谐振器
，尤其涉及一种声波谐振器及其制造方法。

技术介绍

[0002]随着5G时代的来临，为了适应5G的工作频率和频段，对谐振器提出了高频率、高带宽、高耦合、高温度稳定性的性能要求；而谐振频率随温度漂移是影响谐振器性能的重要因素。
[0003]目前针对谐振频率随温度漂移的问题采取的方案是温度补偿，传统的温度补偿器件设计方案是在压电层底部增设一层温度补偿介质，但传统的温度补偿器件的耦合系数很低，使其效能大大降低。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请实施例提供了一种声波谐振器及其制造，旨在实现谐振器引入温度补偿的情况下保持较高的效能。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种声波谐振器，所述声波谐振器包括：
[0006]衬底；
[0007]设置于所述衬底一侧表面的底层SiO2层；
[0008]设置于所述底层SiO2层背离所述衬底表面的压电层；
[0009]设置于所述压电层背离所述底层SiO2层表面的顶层SiO2层；
[0010]设置于所述压电层，和/或所述底层SiO2层，和/或所述顶层SiO2层的多个金属电极；
[0011]在所述衬底与所述底层SiO2层之间形成释放腔。
[0012]可选的，所述设置于所述压电层，和/或所述底层SiO2层，和/或所述顶层SiO2层的多个金属电极，具体包括：
[0013]设置于所述压电层和所述顶层SiO2层之间的多个金属电极。
[0014]可选的，所述设置于所述压电层，和/或所述底层SiO2层，和/或所述顶层SiO2层的多个金属电极，具体包括：
[0015]设置于所述顶层SiO2层背离所述压电层表面的多个金属电极。
[0016]可选的，所述设置于所述压电层，和/或所述底层SiO2层，和/或所述顶层SiO2层的多个金属电极，具体包括：
[0017]分别设置于所述顶层SiO2层背离所述压电层表面、所述底层SiO2层背离所述压电层表面的多个金属电极。
[0018]可选的，所述设置于所述压电层，和/或所述底层SiO2层，和/或所述顶层SiO2层的多个金属电极，具体包括：
[0019]设置于所述底层SiO2层背离所述压电层表面的多个金属电极。
[0020]可选的，所述金属电极的数量为2
‑
400个。
[0021]可选的，所述相邻的金属电极之间的距离为0.1um
‑
20um；所述金属电极的厚度为20nm
‑
1000nm；所述金属电极的宽度为0.1um
‑
20um；所述金属电极的长度为1um
‑
1000um。
[0022]可选的，所述压电层为铌酸锂层，或钽酸锂层，或铌酸锂层、氮化铝层、掺钪氮化铝层、钽酸锂层和氧化锌层的复合层。
[0023]可选的，所述压电层的厚度为10nm
‑
5000nm。
[0024]第二方面，本申请实施例提供了一种声波谐振器的制作方法，所述方法包括：
[0025]提供一衬底；
[0026]在所述衬底一侧表面设置底层SiO2层；
[0027]在所述底层SiO2层背离所述衬底表面设置压电层；
[0028]在所述压电层背离所述底层SiO2层表面设置顶层SiO2层；
[0029]在所述压电层，和/或所述底层SiO2层，和/或所述顶层SiO2层设置多个金属电极；
[0030]利用释放剂在所述衬底与所述底层SiO2层之间形成释放腔，以得到所述声波谐振器。
[0031]可选的，所述在所述压电层，和/或所述底层SiO2层，和/或所述顶层SiO2层设置多个金属电极，具体包括：
[0032]在所述压电层和所述顶层SiO2层之间设置多个金属电极。
[0033]可选的，所述在所述压电层，和/或所述底层SiO2层，和/或所述顶层SiO2层设置多个金属电极，具体包括：
[0034]在所述顶层SiO2层背离所述压电层表面设置多个金属电极。
[0035]可选的，所述在所述压电层，和/或所述底层SiO2层，和/或所述顶层SiO2层设置多个金属电极，具体包括：
[0036]在所述顶层SiO2层背离所述压电层表面、所述底层SiO2层背离所述压电层表面分别设置多个金属电极。
[0037]可选的，所述在所述压电层，和/或所述底层SiO2层，和/或所述顶层SiO2层设置多个金属电极，具体包括：
[0038]在所述底层SiO2层背离所述压电层表面设置多个金属电极。
[0039]可选的，所述金属电极的数量为2
‑
400个。
[0040]可选的，所述相邻的金属电极之间的距离为0.1um
‑
20um；所述金属电极的厚度为20nm
‑
1000nm；所述金属电极的宽度为0.1um
‑
20um；所述金属电极的长度为1um
‑
1000um。
[0041]可选的，所述压电层为铌酸锂层，或钽酸锂层，或铌酸锂层、氮化铝层、掺钪氮化铝层、钽酸锂层和氧化锌层的复合层。
[0042]可选的，所述压电层的厚度为10nm
‑
5000nm。
[0043]本申请提供了一种声波谐振器及其制造方法。通过使用SiO2‑
压电层
‑
SiO2嵌入式结构，也就是设置于所述衬底一侧表面的底层SiO2层、设置于所述底层SiO2层背离所述衬底表面的压电层、以及设置于所述压电层背离所述底层SiO2层表面的顶层SiO2层结构，在实现温度补偿的同时，使得兰姆波正向模中心最大限度地保留；通过周期性的电场激励激发出压电层的兰姆波，得到可在3.8GHz高频下工作，耦合系数达26.2％及频率温度系数(TCF)低至
‑
2.5ppm/℃的高频高耦合温度补偿的声波谐振器，如此可以很好的满足当前5G、6G频段下对滤波器高频率、高带宽、高耦合和高热稳定性的性能要求；提高声波谐振器的耦合系
数，进一步提高声波谐振器的效能。
附图说明
[0044]为更清楚地说明本实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0045]图1为本申请实施例提供的一种不同模态兰姆波在介质中传播的波模(位移和压力幅)示意图；
[0046]图2A为本申请实施例提供的一种声波谐振器的结构示意图；
[0047]图2B为本申请实施例提供的一种声波谐振器的二维仿真结果图；
[0048]图2C为传统声波谐振器的二维仿真结果图；
[0049]图3A为本申请实施例提供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种声波谐振器，其特征在于，所述声波谐振器包括：衬底；设置于所述衬底一侧表面的底层SiO2层；设置于所述底层SiO2层背离所述衬底表面的压电层；设置于所述压电层背离所述底层SiO2层表面的顶层SiO2层；设置于所述压电层，和/或所述底层SiO2层，和/或所述顶层SiO2层的多个金属电极；在所述衬底与所述底层SiO2层之间形成释放腔。2.根据权利要求1所述的声波谐振器，其特征在于，所述设置于所述压电层，和/或所述底层SiO2层，和/或所述顶层SiO2层的多个金属电极，具体包括：设置于所述压电层和所述顶层SiO2层之间的多个金属电极。3.根据权利要求1所述的声波谐振器，其特征在于，所述设置于所述压电层，和/或所述底层SiO2层，和/或所述顶层SiO2层的多个金属电极，具体包括：设置于所述顶层SiO2层背离所述压电层表面的多个金属电极。4.根据权利要求1所述的声波谐振器，其特征在于，所述设置于所述压电层，和/或所述底层SiO2层，和/或所述顶层SiO2层的多个金属电极，具体包括：分别设置于所述顶层SiO2层背离所述压电层表面、所述底层SiO2层背离所述压电层表面的多个金属电极。5.根据权利要求1所述的声波谐振器，其特征在于，所述设置于所述压电层，和/或所述底层SiO2层，和/或所述顶层SiO2层的多个金属电极，具体包括：设置于所述底层SiO2层背离所述压电层表面的多个金...

【专利技术属性】
技术研发人员：左成杰，邓泽南，刘京松，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：